WO2010026722A1

WO2010026722A1 - 偏心型減速機

Info

Publication number: WO2010026722A1
Application number: PCT/JP2009/004206
Authority: WO
Inventors: 野原修; 児玉晴夫; 藤川友博; 浅野陽次
Original assignee: ナブテスコ株式会社
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2010-03-11

Abstract

　出力軸に取り付けられるピニオンの歯面にピッチング磨耗が発生することを抑制するとともに偏心型減速機が破損してしまうことを抑制する。第１支持部１５は、ケース１１からピニオン１０１の一端側及び他端側に延びる。一対の第１主軸受１６は、ピニオン１０１の一端側及び他端側に配置され、第１支持部１５に対して出力軸１４を回転自在に保持する。揺動減速機構１２とキャリア１３と出力軸１４とが、一対の第１主軸受１６のみを介してケース１１及び第１支持部１５に対して回転自在に保持される。

Description

偏心型減速機

　本発明は、ケースに対して、揺動減速機構とキャリアと出力軸とが回転自在に保持される偏心型減速機に関する。

　各種産業用機械等においては、大きい減速比を実現可能な減速機として、揺動減速機構を備える偏心型減速機が用いられている。このような偏心型減速機として、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示された偏心型減速機においては、揺動減速機構は、ピニオン（１７、１８）として設けられた外歯歯車とクランク軸（３７）とを備えて構成されている。また、特許文献１に開示の偏心型減速機においては、クランク軸の一端側及び他端側を回転自在に保持する基部キャリア及び端部キャリアを有するキャリアとピニオンが取り付けられる出力軸とが、基台部（２２）及び端板部（２３）を有するキャリア（２０）として設けられている。尚、基部キャリア及び出力軸が基台部（２２）として、端部キャリアが端板部（２３）として、ピニオンが伝動歯車（７５）として、それぞれ設けられている。そして、特許文献１に開示の偏心型減速機では、揺動減速機構とキャリアと出力軸とが、外側ケース（１５）として設けられたケースに対して、一対の軸受（２１）として設けられた一対の主軸受を介して、回転自在に保持されている。一対の主軸受は、ピニオンの他端側の出力軸の周囲と端部キャリアの周囲とに配置されている。

特開２００３－８３４００号公報（第３－４頁、第１図）

　偏心型減速機において、出力軸からピニオンへと駆動力が伝達される際には、ピニオンから出力軸に対して大きな反力も生じることになる。これに対し、特許文献１に開示された偏心型減速機では、揺動減速機構とキャリアと出力軸とをケースに対して回転自在に保持する一対の主軸受が、ピニオンの他端側の出力軸の周囲と端部キャリアの周囲とに配置されている。このため、特許文献１の偏心型減速機では、一対の主軸受によって片持ち状態で支持された出力軸に対して、出力軸の一端側に配置されたピニオンからの反力が作用し、出力軸が変形し易いことになる。この場合、出力軸の変形によりピニオンの歯面にピッチング磨耗が発生し易くなるとともに偏心型減速機の破損を招く虞がある。

　本発明は、上記実情に鑑みることにより、出力軸に取り付けられるピニオンの歯面にピッチング磨耗が発生することを抑制するとともに偏心型減速機が破損してしまうことを抑制することができる、偏心型減速機を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するための第１発明に係る偏心型減速機は、内歯が内周に配置されたケースと、前記ケースに収納されるとともに前記内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた外歯歯車、及び、前記外歯歯車を偏心させて回転させるクランク軸、を有する揺動減速機構と、前記クランク軸の一端側を回転自在に保持する基部キャリア、前記クランク軸の他端側を回転自在に保持する端部キャリア、及び、前記基部キャリアと前記端部キャリアとの間に配置されて前記基部キャリアと前記端部キャリアとを連結する支柱、を有するキャリアと、前記基部キャリアに固定され、ピニオンが取り付けられる出力軸と、を備えている。そして、第１発明に係る偏心型減速機は、前記ケースから前記ピニオンの一端側及び他端側に延びる第１支持部と、前記ピニオンの一端側及び他端側に配置され、前記第１支持部に対して前記出力軸を回転自在に保持する一対の第１主軸受と、を更に備え、前記揺動減速機構と前記キャリアと前記出力軸とが、前記一対の第１主軸受のみを介して前記ケース及び前記第１支持部に対して回転自在に保持されていることを特徴とする。

　この発明によると、偏心型減速機において、ピニオンの一端側及び他端側に延びる第１支持部が設けられ、揺動減速機構とキャリアと出力軸とが、ピニオンの一端側及び他端側に配置される一対の第１主軸受のみを介してケース及び第１支持部に回転自在に保持される。このため、駆動力の伝達の際にピニオンから出力軸に対して大きな反力が生じても、ピニオンの一端側及び他端側において一対の第１主軸受を介して出力軸が両持ち状態で支持されることになり、出力軸の弾性変形による撓みが従来に比して大幅に減少することになる。これにより、出力軸の変形に伴ってピニオンの歯面にピッチング磨耗が発生することを抑制できるとともに、偏心型減速機が破損してしまうことを抑制することができる。

　第２発明に係る偏心型減速機は、内歯が内周に配置されたケースと、前記ケースに収納されるとともに前記内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた外歯歯車、及び、前記外歯歯車を偏心させて回転させるクランク軸、を有する揺動減速機構と、前記クランク軸の一端側を回転自在に保持する基部キャリア、前記クランク軸の他端側を回転自在に保持する端部キャリア、及び、前記基部キャリアと前記端部キャリアとの間に配置されて前記基部キャリアと前記端部キャリアとを連結する支柱、を有するキャリアと、前記基部キャリアに固定され、ピニオンが取り付けられる出力軸と、を備えている。そして、第２発明に係る偏心型減速機は、前記ケースから前記ピニオンの一端側に延びる第２支持部と、前記ピニオンの一端側と前記端部キャリアの周囲とに配置され、前記ケース及び前記第２支持部に対して、前記キャリア及び前記出力軸を回転自在に保持する一対の第２主軸受と、を更に備え、前記揺動減速機構と前記キャリアと前記出力軸とが、前記一対の第２主軸受のみを介して前記ケース及び前記第２支持部に対して回転自在に保持されていることを特徴とする。

　この発明によると、偏心型減速機において、ピニオンの一端側に延びる第２支持部が設けられ、揺動減速機構とキャリアと出力軸とが、ピニオンの一端側及び端部キャリアの周囲に配置される一対の第２主軸受のみを介してケース及び第２支持部に回転自在に保持される。このため、駆動力の伝達の際にピニオンから出力軸に対して大きな反力が生じても、ピニオンの一端側及び端部キャリアの周囲において一対の第２主軸受を介して出力軸が両持ち状態で支持されることになり、出力軸の弾性変形による撓みが従来に比して大幅に減少することになる。これにより、出力軸の変形に伴ってピニオンの歯面にピッチング磨耗が発生することを抑制できるとともに、偏心型減速機が破損してしまうことを抑制することができる。

　第３発明に係る偏心型減速機は、前記ケースの内径の最小径部を前記ピニオンの外径の最大径部よりも大きくしたことを特徴とする。

　この発明によると、偏心型減速機において、ピニオンを出力軸に固定した状態でケースを通過させることができ、組み立てが簡便化できる。

　本発明によると、ケースに対して、揺動減速機構とキャリアと出力軸とが回転自在に保持される偏心型減速機において、出力軸に取り付けられるピニオンの歯面にピッチング磨耗が発生することを抑制するとともに偏心型減速機が破損してしまうことを抑制することができる。

本発明の第１実施形態における偏心型減速機の正面図であり、一部切欠き断面を含む図である。図１のＡ－Ａ線矢視断面図である。図１のＢ－Ｂ線矢視断面図である。本発明の第２実施形態における偏心型減速機の正面図であり、一部切欠き断面を含む図である。本発明の第３実施形態における偏心型減速機の正面図であり、一部切欠き断面を含む図である。本発明の第４実施形態における偏心型減速機の正面図であり、一部切欠き断面を含む図である。

　以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る偏心型減速機は、産業用ロボットや種々の工作機械等の各種産業用機械や建設機械等において広く適用することができる。尚、例えば、風車においては、近年、ブレード（羽根）の直径が大きくなる傾向にあることから、風向きに合わせて風車のナセルを旋回させるための首振り用の駆動装置であるヨー（Ｙａｗ）駆動装置として、寸法の大型化を抑制しつつ且つ高出力仕様の（負荷容量の大きな）減速機が要求される状況にある。このため、本実施形態に係る偏心型減速機は、風車用ヨー駆動装置として用いられると好適である。また、この例に限らず、揺動減速機構とキャリアと出力軸とが回転自在に保持される偏心型減速機に関して、広く適用することができるものである。

（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係る偏心型減速機１を示す正面図であり、一部切欠き断面を含む図である。偏心型減速機１は、例えば、風車のナセルを旋回させる風車用ヨー駆動装置として用いられ、上側に配置されるモータ１００（図１では一部のみを図示）から入力された回転を減速して伝達して出力する。そして、偏心型減速機１は、ケース１１、揺動減速機構１２、キャリア１３、出力軸１４、支持部１５、一対の主軸受１６等を備えて構成されている。

　図１に示すように、偏心型減速機１は、下側に配置された一端側においてケース１１から突出するように位置する出力軸１４にピニオン１０１が取り付けられ、上側に配置された他端側においてケース１１に対してモータ１００が取り付けられる。尚、図１では、ピニオン１０１を模式的に示している。そして、偏心型減速機１においては、上側に配置されたモータ１００から入力された回転力をケース１１内に配置された前段側の遊星歯車機構（図示せず）、後段側の揺動減速機構１２及びキャリア１３を介して減速して伝達して出力軸１４に取り付けられたピニオン１０１に出力する。偏心型減速機１が風車用ヨー駆動装置として用いられる場合には、偏心型減速機１は、ピニオン１０１が風車のタワーの上部に固定された歯車と噛み合うように配置される。そして、モータ１００からの駆動力に伴って偏心型減速機１が作動してピニオン１０１が回転することで、風車のナセルが旋回する。尚、以下の説明においては、偏心型減速機１にて、出力軸１４が配置される下側である出力側を一端側として、モータ１００が配置される上側である入力側を他端側として説明する。

　図１に示すように、ケース１１は、筒状の第１ケース部１１ａと第１ケース部１１ａの他端側に配置される第２ケース部１１ｂとで構成され、これらの縁部同士が複数のボルト１７で連結されている。そして、ケース１１は、第１ケース部１１ａの内周に複数のピン内歯２２が配置され、内部には揺動減速機構１２等が配置されている。尚、揺動減速機構１２及びキャリア１３と出力軸１４とは、偏心型減速機１の回転中心線Ｐ（図１において一点鎖線で図示）の方向である軸方向に沿って配置されている。ケース１１は、一端側（第１ケース部１１ａの端部側）が開口形成され、他端側（第２ケース部１１ｂの端部側）には前述のようにモータ１００が固定されている。尚、ケース１１は、その一端側において、径方向に広がる縁部分として形成されて据付け用のボルトが取り付けられるフランジ部１１ｃが設けられている。

　図１に示すピン内歯（本実施形態における内歯）２２は、複数設けられており、第１ケース部１１ａの内周に形成されたピン溝に嵌め込まれて取り付けられた状態でケース１１の内周に配置されている。ピン内歯２２は、ピン状の部材（丸棒状の部材）として形成され、その長手方向が回転中心線Ｐと平行に位置するように配置されるとともに、ケース１１の内周において周方向に沿って等間隔で配列され、後述する揺動減速機構１２の外歯歯車の外歯と噛み合うように構成されている。

　図１に示す揺動減速機構１２は、クランク軸２３、クランク軸軸受、及び外歯歯車を備えて構成されている。尚、図１では、クランク軸２３の他端側の一部を除いて（即ち、クランク軸２３の大部分とクランク軸軸受と外歯歯車とについて）、破線の斜線で示し、詳細な図示を省略している。また、揺動減速機構１２とモータ１００の回転軸（図示せず）との間には、遊星歯車機構（図示せず）、入力ギア１８、及びスパーギア１９が設けられ、揺動減速機構１２には、モータ１００からの回転駆動力が、遊星歯車機構、入力ギア１８、及びスパーギア１９を介して伝達されるように構成されている。尚、入力ギア１８は、軸状の歯車部材として設けられ、回転中心線Ｐ上に配置されている。入力ギア１８には、その一端側にはスパーギア１９に噛み合う歯車部分が形成され、これにより、入力ギア１８は、遊星歯車機構を介して減速して伝達されたモータ１００からの回転駆動力をスパーギア１９に入力するように構成されている。また、スパーギア１９は、入力ギア１８の歯車部分と噛み合うように入力ギア１８の周囲に複数個（例えば、３個）配置されており、入力ギア１８に対して偏心型減速機１の径方向（回転中心線Ｐに対して垂直な方向）に位置している。スパーギア１９は、中央部分に貫通孔が形成され、この貫通孔にてクランク軸２３の他端側の端部に対してスプライン結合により固定されている。

　揺動減速機構１２のクランク軸２３は、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数（例えば、３つ）配置されており、その軸方向が回転中心線Ｐと平行になるように配置されている。各クランク軸２３は、外歯歯車に形成されたクランク用孔（図示せず）をそれぞれ貫通するように配置されており、回転することで外歯歯車を偏心させて回転させる軸部材として設けられている。そして、クランク軸２３は、自らの回転（自転）に伴う外歯歯車の回転とともに、公転動作を行うことになる。尚、クランク軸２３には、特許文献１に開示されたクランク軸と同様に、直列に配置された複数（例えば、２つ）の偏心部が設けられている。各偏心部は、軸方向と垂直な断面が円形断面となるように形成され、それぞれの中心位置がクランク軸２３の回転中心線に対して偏心するように設けられている。また、クランク軸２３の一端側及び他端側は、それぞれクランク軸軸受を介してキャリア１３に対して回転自在に保持されている。尚、図１ではクランク軸軸受の詳細な図示を省略しているが、クランク軸軸受は、例えば、円錐ころ軸受として設けられている。

　揺動減速機構１２の外歯歯車は、特許文献１に開示された外歯歯車と同様に構成されている。そして、この外歯歯車は、複数（例えば、２つ）設けられ、平行に配置された状態でケース１１内に収納されている。外歯歯車には、各クランク軸２３が軸受を介して貫通するクランク用孔、及び後述する各支柱２７が遊嵌状態で貫通する支柱貫通孔が、外歯歯車の周方向に沿って交互に複数形成されている。また、外歯歯車のそれぞれの外周には、ピン内歯２２に噛み合う外歯が設けられている。外歯歯車の外歯の歯数は、ピン内歯２２の歯数よりも１個又は複数個少なくなるように設けられている。このため、クランク軸２３が回転すると、噛み合う外歯とピン内歯２２との噛み合いがずれ、外歯歯車が偏心して揺動回転するように構成されている。

　図１に示すキャリア１３は、基部キャリア２５、端部キャリア２６、及び支柱２７を備えて構成されている。基部キャリア２５は、その一端側において出力軸１４が一体に形成されてケース１１内に配置されている（出力軸１４は一体に形成されることで基部キャリア２５に固定されている）。基部キャリア２５は、その他端側において周方向に沿って複数のクランク保持穴２５ａが形成され、このクランク保持穴２５ａによって各クランク軸２３の一端側をクランク軸軸受を介して回転自在に保持している。端部キャリア２６は、支柱２７を介して基部キャリア２５と連結され、円板状の部材として設けられている。端部キャリア２６には、クランク軸２３の他端側が配置される貫通孔としてクランク貫通孔２６ａが周方向に沿って複数形成されている。このクランク貫通孔２６ａにおいて、クランク軸２３の他端側がクランク軸軸受を介して回転自在に保持されている。

　支柱２７は、基部キャリア２５と端部キャリア２６との間に配置された柱状部分として設けられ、この支柱２７によって基部キャリア２５と端部キャリア２６とが連結されている。支柱２７は、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿って複数（例えば、３つ）配置され、その軸方向が回転中心線Ｐと平行となるように配置されている。尚、支柱２７とクランク軸２３とは、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿って交互に配置されている。各支柱２７は、基部キャリア２５に一体に形成され、基部キャリア２５の他端側において突出するように設けられている。また、各支柱２７には、支柱ボルト（図示せず）が挿入される支柱ボルト穴（図示せず）が形成されており、支柱ボルトの雄ネジ部分が支柱ボルト穴の雌ネジ部分と螺合することで、基部キャリア２５と端部キャリア２６とが支柱２７を介して結合されるように構成されている。

　図２は図１のＡ－Ａ線矢視断面図であり、図３は図１のＢ－Ｂ線矢視断面図である。図１乃至図３に示すように、支持部１５は、一端側支持部分１５ａと連結支持部分１５ｂと他端側支持部分１５ｃとを備えて構成され、本発明における第１支持部として設けられている。一端側支持部分１５ａ、連結支持部分１５ｂ、及び他端側支持部分１５ｃは、ケース１１の第１ケース部１１ａと一体に形成されている。

　他端側支持部分１５ｃは、図１によく示すように、ケース１１の一端側の内周部分からフランジ状に出力軸１４側に（内側に）向かって延びるように形成され、出力軸１４にスプライン結合されたピニオン１０１の他端側に向かってケース１１から延びるように設けられている。このように他端側支持部分１５ｃが形成されていることで、支持部１５は、ケース１１からピニオン１０１の他端側に延びるように設けられている。この他端側支持部分１５ｃは、偏心型減速機１の径方向においてフランジ部１１ｃと部分的に重なる位置で、偏心型減速機１の軸方向においてフランジ部１１ｃよりも少し一端側に配置されている。また、他端側支持部分１５ｃの内周側（出力軸１４に対向する側）における一端側の縁部分には、出力軸１４の外周において段状に僅かに縮径するよう形成されたシール面に対して密着するシール３１が配置されている。このシール３１によって、ケース１１内に貯留されている潤滑油がケース１１の一端側から外部へ漏洩しないように封止されている。

　連結支持部分１５ｂは、図１乃至図３に示すように、一端側支持部分１５ａと他端側支持部分１５ｃとを連結するように偏心型減速機１の軸方向に沿って延びるとともに、ピニオン１０１の外周に沿ってピニオン１０１の周囲を部分的に覆うカバー状に形成されている。そして、連結支持部分１５ｂは、ピニオン１０１の外周に沿ってその周囲を半周よりも多い領域に亘って覆うとともに、ピニオン１０１の歯車部分を外方に露出させるよう側方に開口する開口部分３２が設けられている。この開口部分３２を介して、ピニオン１０１が外部の歯車と噛み合って駆動力を伝達する。例えば、偏心型減速機１が風車用ヨー駆動装置として用いられる場合には、開口部分３２を介して、ピニオン１０１が風車のタワーの上部の歯車と噛み合い、駆動力を伝達することになる。

　一端側支持部分１５ａは、図１及び図２に示すように、連結支持部分１５ｂの一端側の端部に配置され、ピニオン１０１から一端側に突出する出力軸１４の一端側の端部の周囲を囲むように設けられている。このように一端側支持部分１５ａ及び連結支持部分１５ｂが設けられていることで、支持部１５は、ケース１１からピニオン１０１の一端側に延びるように設けられている。また、一端側支持部分１５ａには、出力軸１４の一端側の端部が貫通する貫通孔が形成されている。そして、この貫通孔を区画する一端側支持部分１５ａの内周側における他端側の縁部分には、出力軸１４の外周に形成されたシール面に密着するシール３０が配置されている。また、一端側支持部分１５ａには、その貫通孔における一端側の開口を覆う端部カバー２８が取り付けられ、この端部カバー２８とシール３０との間において潤滑油が封入される領域が形成されている。

　図１及び図２に示す一対の主軸受１６は、出力軸１４の軸方向に沿ってピニオン１０１の一端側及び他端側に配置され、支持部１５に対して出力軸１４を回転自在に保持する本発明における一対の第１主軸受として設けられている。そして、一対の主軸受１６は、ピニオン１０１の一端側に配置される一端側主軸受１６ａと、ピニオン１０１の他端側に配置される他端側主軸受１６ｂとを備えて構成されている。

　一端側主軸受１６ａは、一端側支持部分１５ａの貫通孔に嵌め込まれる外輪と、円錐ころ部材３３と、出力軸１４の一端側の端部の周囲に嵌め込まれる内輪３４と、を備える円錐ころ軸受として構成され、出力軸１４の一端側を一端側支持部分１５ａに対して回転自在に保持している（図１及び図２参照）。尚、一端側主軸受１６ａは、その一端側の位置は、内輪３４においてリング状の止め部材２９によって規定され、その他端側の位置は外輪において一端側支持部分１５ａの貫通孔の段部によって規定されている。そして、一端側主軸受１６ａは、端部カバー２８とシール３０とで区画されて潤滑油が封入された領域内に配置されている。また、他端側主軸受１６ｂは、他端側支持部分１５ｃの内周に嵌め込まれる外輪と、円錐ころ部材と、出力軸１４の他端側における段状に拡径した部分の周囲に嵌め込まれる内輪と、を備える円錐ころ軸受として構成され、出力軸１４の他端側を他端側支持部分１５ｃに対して回転自在に保持している（図１参照）。尚、他端側主軸受１６ｂは、その一端側の位置は、外輪において他端側支持部分１５ｃによって規定され、その他端側の位置は内輪において出力軸１４又は基部キャリア２５によって規定されている。そして、他端側主軸受１６ｂは、シール３１の他端側に配置されており、ケース１１と他端側支持部分１５ｃとシール３１とで区画されて潤滑油が封入された領域内に配置されている。

　上述のように構成される支持部１５及び一対の主軸受１６が設けられることで、偏心型減速機１においては、揺動減速機構１２とキャリア１３と出力軸１４とが、一対の主軸受１６のみを介してケース１１及び支持部１５に対して回転自在に保持されている。

　次に、上述した偏心型減速機１の作動について説明する。偏心型減速機１は、モータ１００の運転が行われることにより作動する。モータ１００の運転が開始されると、図示しない遊星歯車機構を介して駆動される入力ギア１８が回転する。入力ギア１８が回転すると、入力ギア１８に噛み合う各スパーギア１９が回転し、各スパーギア１９が固定された各クランク軸２３が回転する。この回転に伴って、クランク軸２３の偏心部から外歯歯車に対して荷重が作用し、外歯歯車がピン内歯２２と噛み合いをずらしながら揺動するように偏心して回転する。そして、外歯歯車の偏心回転に伴って、外歯歯車に対して回転保持されたクランク軸２３が自転しながら回転中心線Ｐを中心として公転動作を行う。このクランク軸２３の公転動作により、クランク軸２３を回転自在に保持するキャリア１３とともに、出力軸１４が回転し、大きなトルクがピニオン１０１から出力されることになる。このとき、ピニオン１０１からの反力が作用する出力軸１４は、ピニオン１０１の一端側及び他端側に延びる支持部１５に対して一対の主軸受１６によって回転時自在に保持されている。

　以上説明した偏心型減速機１によると、ピニオン１０１の一端側及び他端側に延びる支持部１５が設けられ、揺動減速機構１２とキャリア１３と出力軸１４とが、ピニオン１０１の一端側及び他端側に配置される一対の主軸受１６のみを介してケース１１及び支持部１５に回転自在に保持される。このため、駆動力の伝達の際にピニオン１０１から出力軸１４に対して大きな反力が生じても、ピニオン１０１の一端側及び他端側において一対の主軸受１６を介して出力軸１４が両持ち状態で支持されることになり、出力軸１４の弾性変形による撓みが従来に比して大幅に減少することになる。これにより、出力軸１４の変形に伴ってピニオン１０１の歯面にピッチング磨耗が発生することを抑制できるとともに、偏心型減速機１が破損してしまうことを抑制することができる。

　また、偏心型減速機１によると、出力軸１４の撓みが減少してピン内歯２２に対する外歯歯車の偏当たりが低減されることで、外歯歯車の耐久性の向上を図ることができる。また、偏心型減速機１によると、従来技術のように端部キャリア２６の周囲に主軸受１６が配置されることがないため、偏心型減速機１をその径方向において小型化することができる。尚、このように径方向において小型化できることで、ケース１１における端部キャリア２６に対応した位置（ボルト１７が配置される位置）が径方向に広がってしまうことを抑制でき、フランジ部１１ｃにボルトを取り付ける作業（例えば、インパクトドライバを用いてボルトを取り付ける作業）を行う際の作業スペースを容易に確保でき（ボルト１７が配置される部分が作業の邪魔になることなく）、組立作業性の向上を図ることができる。また、偏心型減速機１によると、ピニオン１０１の他端側に配置された他端側主軸受１６ｂよりも他端側において主軸受が配置されることがないため、偏心型減速機１における他端側主軸受１６ｂよりも他端側の部分（フランジ部１１ｃよりも他端側の部分）を短くすることができる。このため、偏心型減速機１の寸法を軸方向（回転中心線Ｐの方向）において短くすることができる（短軸化を図ることができる）。尚、このように短軸化できることで、偏心型減速機１が風車用ヨー駆動装置として用いられる場合には、風車のナセルの内部の限られた空間を有効に活用して偏心型減速機１を配置することができる。即ち、ナセル内部において、他の機器との干渉を抑制しつつ、軸方向に小型化が図られた偏心型減速機１をスペース効率良く配置することができる。また、偏心型減速機１によると、一対の主軸受１６は、ピニオン１０１に近い一端側及び他端側でピニオン１０１からの反力を支持するため、従来に比して大幅に小さい容量の軸受で支持することができ、ケース１１に対して揺動減速機構１２とキャリア１３と出力軸１４とを回転自在に保持する主軸受１６の容量を大幅に小型化することができる。

　尚、本願発明者は、特許文献１に開示された構成の偏心型減速機と第１実施形態の偏心型減速機１とについて、ピニオンに荷重が作用した際の出力軸の撓み量（ピニオンに荷重が作用した際の、ピニオンの軸方向の中心位置における出力軸の撓み量）を比較し、本発明の効果を検証した。その結果、特許文献１の偏心型減速機の出力軸の撓み量に比して、第１実施形態の偏心型減速機１の出力軸１４の撓み量を２０％まで低減できる（即ち、偏心型減速機１の出力軸１４の撓み量を特許文献１の偏心型減速機の場合の５分の１まで小さくできる）ことを確認できた。また、特許文献１の偏心型減速機と第１実施形態の偏心型減速機１とについて、作用する負荷との関係から必要となる一対の主軸受の容量の合計値を比較し、本発明の効果を検証した。その結果、特許文献１の偏心型減速機における一対の主軸受の容量の合計値に比して、第１実施形態の偏心型減速機１における一対の主軸受１６の容量の合計値は、６０％まで低減できる（即ち、偏心型減速機１の一対の主軸受１６の容量の合計値を特許文献１の偏心型減速機の場合の５分の３まで小さくできる）ことを確認できた。

　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態に係る偏心型減速機２を示す正面図であり、一部切欠き断面を含む図である。偏心型減速機２は、例えば、風車用ヨー駆動装置として用いられ、上側に配置されるモータ１００（図２では一部のみを図示）から入力された回転を減速して伝達して出力する。そして、偏心型減速機２は、ケース１１、揺動減速機構１２、キャリア１３、出力軸１４、支持部３５、一対の主軸受３６等を備えて構成されている。尚、偏心型減速機２は、第１実施形態の偏心型減速機１と同様のケース１１、揺動減速機構１２、キャリア１３及び出力軸１４を備えて構成されているが、支持部３５及び一対の主軸受３６の構成において第１実施形態とは異なっている。以下、第１実施形態と同様の構成については図面において同一の符号を付して説明を省略し、第１実施形態とは構成の異なる支持部３５及び一対の主軸受３６について説明する。また、第１実施形態の説明と同様に、出力軸１４が配置される下側である出力側を一端側として、モータ１００が配置される上側である入力側を他端側として説明する。

　図４に示すように、支持部３５は、一端側支持部分３５ａと連結支持部分３５ｂとを備えて構成され、本発明における第２支持部として設けられている。一端側支持部分３５ａ及び連結支持部分３５ｂは、ケース１１の第１ケース部１１ａと一体に形成されている。尚、偏心型減速機２のケース１１は、第１実施形態のケース１１と一部構成が異なっており、ケース１１の一端側の内周部分からフランジ状に出力軸１４側に（内側に）向かって延びるシール用フランジ部１１ｄが形成されている。このシール用フランジ部１１ｄは、ピニオン１０１の他端側において出力軸１４に向かって延びるように設けられている。そして、シール用フランジ部１１ｄの内周側（出力軸１４に対向する側）における一端側の縁部分には、出力軸１４の外周において段状に僅かに縮径するよう形成されたシール面に対して密着するシール３１が配置されている。このシール３１によって、第１実施形態と同様に、ケース１１内に貯留されている潤滑油がケース１１の一端側から外部へ漏洩しないように封止されている。

　連結支持部分３５ｂは、一端側支持部分３５ａとケース１１の一端側とを連結するように偏心型減速機１の軸方向に沿って延びるとともに、ピニオン１０１の外周に沿ってピニオン１０１の周囲を部分的に覆うカバー状に形成されている。そして、連結支持部分３５ｂは、第１実施形態の連結支持部分１５ｂと同様に、ピニオン１０１の外周に沿ってその周囲を半周よりも多い領域に亘って覆うとともに、ピニオン１０１の歯車部分を外方に露出させるよう側方に開口する開口部分が設けられている。この開口部分を介して、ピニオン１０１が外部の歯車と噛み合って駆動力を伝達する。

　一端側支持部分３５ａは、連結支持部分３５ｂの一端側の端部に配置され、第１実施形態の一端側支持部分１５ａと同様に、ピニオン１０１から一端側に突出する出力軸１４の一端側の端部の周囲を囲むように設けられている。このように一端側支持部分３５ａ及び連結支持部分３５ｂが設けられていることで、支持部３５は、ケース１１からピニオン１０１の一端側に延びるように設けられている。また、一端側支持部分３５ａには、第１実施形態と同様に、出力軸１４の一端側の端部が貫通する貫通孔が形成され、その内周側における他端側の縁部分には、出力軸１４の外周に形成されたシール面に密着するシール３０が配置されている。また、一端側支持部分３５ａには、第１実施形態と同様に、端部カバー２８が取り付けられ、端部カバー２８とシール３０との間において潤滑油が封入される領域が形成されている。

　図４に示すように、一対の主軸受３６は、ピニオン１０１の一端側と端部キャリア２６の周囲とに配置され、ケース１１及び支持部３５に対してキャリア１３及び出力軸１４を回転自在に保持する本発明における一対の第２主軸受として設けられている。そして、一対の主軸受３６は、ピニオン１０１の一端側に配置される一端側主軸受３６ａと、端部キャリア２６の周囲に配置される他端側主軸受３６ｂとを備えて構成されている。

　一端側主軸受３６ａは、第１実施形態の一端側主軸受１６ａと同様に構成された円錐ころ軸受として設けられ、出力軸１４の一端側を一端側支持部分３５ａに対して回転自在に保持している。そして、一端側主軸受３６ａは、第１実施形態と同様に、その一端側の位置が止め部材２９によって規定され、その他端側の位置が一端側支持部分３５ａの貫通孔の段部によって規定されている。また、一端側主軸受３６ａは、端部カバー２８とシール３０とで区画されて潤滑油が封入された領域内に配置されている。

　他端側主軸受３６ｂは、外輪がケース１１の内周に嵌め込まれるとともに内輪が端部キャリア２６の外周に嵌め込まれた玉軸受として構成され、キャリア１３の他端側をケース１１に対して回転自在に保持している。そして、他端側主軸受３６ｂは、その一端側の位置は、第１ケース部１１ａの他端側の内周に形成された段部に外輪が係合することで規定され、その他端側の位置は、端部キャリア２６の外周の他端側に形成された縁部２６ｂに内輪が係合することで規定されている。

　上述のように構成される支持部３５及び一対の主軸受３６が設けられることで、偏心型減速機２においては、揺動減速機構１２とキャリア１３と出力軸１４とが、一対の主軸受３６のみを介してケース１１及び支持部３５に対して回転自在に保持されている。尚、偏心型減速機２は、第１実施形態の偏心型減速機１と同様に作動する。即ち、モータ１００の運転が開始されると、入力ギア１８及びスパーギア１９を介してクランク軸２３が回転し、外歯歯車がピン内歯２２と噛み合いをずらしながら偏心回転する。そして、クランク軸２３の公転動作により、キャリア１３が出力軸１４とともに回転し、大きなトルクがピニオン１０１から出力される。このとき、上述のように、ピニオン１０１からの反力が作用する出力軸１４とキャリア１３とは、ピニオン１０１の一端側に延びる支持部３５とケース１１とに対して一対の主軸受３６によって回転自在に保持されている。

　以上説明した偏心型減速機２によると、ピニオン１０１の一端側に延びる支持部３５が設けられ、揺動減速機構１２とキャリア１３と出力軸１４とが、ピニオン１０１の一端側及び端部キャリア２６の周囲に配置される一対の主軸受３６のみを介してケース１１及び支持部３５に回転自在に保持される。このため、駆動力の伝達の際にピニオン１０１から出力軸１４に対して大きな反力が生じても、ピニオン１０１の一端側及び端部キャリア２６の周囲において一対の主軸受３６を介して出力軸１４が両持ち状態で支持されることになり、出力軸１４の弾性変形による撓みが従来に比して大幅に減少することになる。これにより、出力軸１４の変形に伴ってピニオン１０１の歯面にピッチング磨耗が発生することを抑制できるとともに、偏心型減速機２が破損してしまうことを抑制することができる。

　また、偏心型減速機２によると、出力軸１４の撓みが減少してピン内歯２２に対する外歯歯車の偏当たりが低減されることで、外歯歯車の耐久性の向上を図ることができる。また、偏心型減速機２によると、出力軸１４におけるピニオン１０１の他端側に主軸受が配置されることがないため、偏心型減速機２におけるピニオン１０１の他端側から端部キャリア２６に至るまでの部分を短くすることができる。このため、偏心型減速機２の寸法を軸方向（回転中心線Ｐの方向）において短くすることができる（短軸化を図ることができる）。また、偏心型減速機２によると、一対の主軸受３６は、ピニオン１０１の一端側と端部キャリア２６の周囲とでピニオン１０１からの反力を両持ち状態で支持するため、従来に比して大幅に小さい容量の軸受で支持することができ、ケース１１に対して揺動減速機構１２とキャリア１３と出力軸１４とを回転自在に保持する主軸受３６の容量を大幅に小型化することができる。

　尚、本願発明者は、特許文献１に開示された構成の偏心型減速機と第２実施形態の偏心型減速機２とについて、ピニオンに荷重が作用した際の出力軸の撓み量（ピニオンに荷重が作用した際の、ピニオンの軸方向の中心位置における出力軸の撓み量）を比較し、本発明の効果を検証した。その結果、特許文献１の偏心型減速機の出力軸の撓み量に比して、第２実施形態の偏心型減速機２の出力軸１４の撓み量を７０％まで低減できる（即ち、偏心型減速機２の出力軸１４の撓み量を特許文献１の偏心型減速機の場合の１０分の７まで小さくできる）ことを確認できた。また、特許文献１の偏心型減速機と第２実施形態の偏心型減速機２とについて、作用する負荷との関係から必要となる一対の主軸受の容量の合計値を比較し、本発明の効果を検証した。その結果、特許文献１の偏心型減速機における一対の主軸受の容量の合計値に比して、第２実施形態の偏心型減速機２における一対の主軸受３６の容量の合計値は、６０％まで低減できる（即ち、偏心型減速機２の一対の主軸受３６の容量の合計値を特許文献１の偏心型減速機の場合の５分の３まで小さくできる）ことを確認できた。

（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態について説明する。図５は、第３実施形態に係る偏心型減速機３を示す正面図であり、一部切欠き断面を含む図である。偏心型減速機３は、例えば、風車用ヨー駆動装置として用いられ、第１実施形態の偏心型減速機１と同様に構成されている。尚、第１実施形態と同様の要素については、図面において同一の符号を付して説明を省略する。偏心型減速機３において、図１に示す第１実施形態の偏心型減速機１と異なるところは、ケース１１の内径の最小径部１１ｅ（ケース１１において他端側主軸受１６ｂおよびシール３１が配置されて他端側支持部１５ｃと一体に形成された部分の内周部分）の内径が大きく形成されている点である。そして、この最小径部１１ｅの内径は、ピニオン１０１の外形の最大径部１０１ａよりも大きく形成されている。尚、偏心型減速機３では、出力軸１４の径は、第１実施形態の出力軸１４よりも大きく形成されている。

　以上説明した偏心型減速機３によると、出力軸１４にピニオン１０１と他端側主軸受１６ｂを取り付けた状態で、ケース１１の第１ケース部１１ａの他端側から挿入することができる。これにより、ピニオン１０１を支持部１５の連結支持部分１５ｂの内側に配置した後に出力軸１４をピニオン１０１に挿入する組み立て方法よりも、格段に作業性が向上できる。さらに、ピニオン１０１はケース１１の第１ケース部１１ａの他端側から挿入できるから、連結支持部分１５ｂの内側に配置するために、ピニオン１０１を開口部分３２に通す必要がない。これにより、開口部分３２はピニオン１０１と噛み合うギアと干渉しない範囲で小さくすることができ、連結支持部分１５ｂがピニオン１０１を最大限に覆うことができ、連結支持部分１５ｂの強度向上を図ることができる。また、第３実施形態においては、偏心型減速機と異なる減速機、例えば遊星歯車減速機を用いても同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
　次に、本発明の第４実施形態について説明する。図６は、第４実施形態に係る偏心型減速機４を示す正面図であり、一部切欠き断面を含む図である。偏心型減速機４は、例えば、風車用ヨー駆動装置として用いられ、第２実施形態の偏心型減速機２と同様に構成されている。尚、第２実施形態と同様の要素については、図面において同一の符号を付して説明を省略する。偏心型減速機４において、図２の第２実施形態の偏心型減速機２と異なるところは、ケース１１の内径の最小径部１１ｅ（ケース１１においてシール３１が配置されたシール用フランジ部１１ｄの内周部分）の内径が大きく形成されている点である。そして、この最小径部１１ｅの内径は、ピニオン１０１の外形の最大径部１０１ａよりも大きく形成されている。尚、偏心型減速機４では、出力軸１４の径は、第２実施形態の出力軸１４よりも大きく形成されている。

　以上説明した偏心型減速機４によると、出力軸１４にピニオン１０１を取り付けた状態で、ケース１１の第１ケース部１１ａの他端側から挿入することができる。これにより、ピニオン１０１を支持部１５の連結支持部分１５ｂの内側に配置した後に出力軸１４をピニオン１０１に挿入する組み立て方法よりも、格段に作業性が向上できる。さらに、ピニオン１０１はケース１１の第１ケース部１１ａの他端側から挿入できるから、連結支持部分１５ｂの内側に配置するために、ピニオン１０１を開口部分３２に通す必要がない。これにより、開口部分３２はピニオン１０１と噛み合うギアと干渉しない範囲で小さくすることができ、連結支持部分１５ｂがピニオン１０１を最大限に覆うことができ、連結支持部分１５ｂの強度向上を図ることができる。また、第４実施形態においては、偏心型減速機と異なる減速機、例えば遊星歯車減速機を用いても同様の効果を得ることができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の第１乃至第４実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、クランク軸が回転中心線上に配置されたセンタクランクタイプの偏心型減速機に本発明が適用されてもよい。また、基部キャリアと端部キャリアとを連結する支柱は、基部キャリアに一体に形成されていなくてもよく、キャリアとは別部材として形成されていてもよい。また、第１乃至第４実施形態においては、ケースに一体に形成された支持部を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、ケースとは別部材として支持部が構成されてもよい。

　本発明は、ケースに対して、揺動減速機構とキャリアと出力軸とが回転自在に保持される偏心型減速機として、広く適用することができるものである。

１　　　　　　　　　　　　　　偏心型減速機
１１　　　　　　　　　　　　　ケース
１２　　　　　　　　　　　　　揺動減速機構
１３　　　　　　　　　　　　　キャリア
１４　　　　　　　　　　　　　出力軸
１５　　　　　　　　　　　　　支持部（第１支持部）
１６　　　　　　　　　　　　　一対の主軸受（一対の第１主軸受）
２２　　　　　　　　　　　　　ピン内歯（内歯）
２３　　　　　　　　　　　　　クランク軸
２５　　　　　　　　　　　　　基部キャリア
２６　　　　　　　　　　　　　端部キャリア
２７　　　　　　　　　　　　　支柱
１０１　　　　　　　　　　　　ピニオン

Claims

　内歯が内周に配置されたケースと、
　前記ケースに収納されるとともに前記内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた外歯歯車、及び、前記外歯歯車を偏心させて回転させるクランク軸、を有する揺動減速機構と、
　前記クランク軸の一端側を回転自在に保持する基部キャリア、前記クランク軸の他端側を回転自在に保持する端部キャリア、及び、前記基部キャリアと前記端部キャリアとの間に配置されて前記基部キャリアと前記端部キャリアとを連結する支柱、を有するキャリアと、
　前記基部キャリアに固定され、ピニオンが取り付けられる出力軸と、
　を備えた偏心型減速機であって、
　前記ケースから前記ピニオンの一端側及び他端側に延びる第１支持部と、
　前記ピニオンの一端側及び他端側に配置され、前記第１支持部に対して前記出力軸を回転自在に保持する一対の第１主軸受と、
　を更に備え、
　前記揺動減速機構と前記キャリアと前記出力軸とが、前記一対の第１主軸受のみを介して前記ケース及び前記第１支持部に対して回転自在に保持されていることを特徴とする、偏心型減速機。
　内歯が内周に配置されたケースと、
　前記ケースに収納されるとともに前記内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた外歯歯車、及び、前記外歯歯車を偏心させて回転させるクランク軸、を有する揺動減速機構と、
　前記クランク軸の一端側を回転自在に保持する基部キャリア、前記クランク軸の他端側を回転自在に保持する端部キャリア、及び、前記基部キャリアと前記端部キャリアとの間に配置されて前記基部キャリアと前記端部キャリアとを連結する支柱、を有するキャリアと、
　前記基部キャリアに固定され、ピニオンが取り付けられる出力軸と、
　を備えた偏心型減速機であって、
　前記ケースから前記ピニオンの一端側に延びる第２支持部と、
　前記ピニオンの一端側と前記端部キャリアの周囲とに配置され、前記ケース及び前記第２支持部に対して、前記キャリア及び前記出力軸を回転自在に保持する一対の第２主軸受と、
　を更に備え、
　前記揺動減速機構と前記キャリアと前記出力軸とが、前記一対の第２主軸受のみを介して前記ケース及び前記第２支持部に対して回転自在に保持されていることを特徴とする、偏心型減速機。
　前記ケースの内径の最小径部を前記ピニオンの外径の最大径部よりも大きくしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の偏心型減速機。